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新時代 新先鋒丨硬核團隊(第7期):激光智能制造技術研發中心

發布時間:2022-12-13 瀏覽次數:12

編者按:

團隊以“十年磨一劍”的韌勁,重點開展先進激光制造工藝技術研發、核心部件研制、整機系統集成等方面的技術研發與服務,服務行業細分領域涉及航空、航天、軌道交通等,取得顯著應用成效。

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激光智能制造技術研發中心(以下簡稱“激光中心”)是上海市智能制造研發與轉化功能型平臺(以下簡稱“平臺”)共性技術事業部的重要組成部分。其依托于上海交通大學激光特種制造研究團隊,重點開展先進激光制造工藝研發、核心部件研制、整機系統集成等方面的技術研發與服務。激光智能制造研發團隊在激光噴丸強化、激光噴丸成形、激光微納加工等方面有十余年的研究積累,承擔國家重點研發計劃、國家重大專項、國防重點等研究課題十余項,形成了一系列具有自主知識產權的工藝解決方案、軟件工具、核心部件等,在航空、航天、軌道交通等領域取得了顯著的應用成效。


激光智能制造研發中心的工作主要圍繞先進激光制造工藝研發與加工服務、激光加工裝備核心部件研制、激光加工裝備整機系統集成三方面展開。


一、先進激光制造工藝研發與加工服務


▲ 激光噴丸強化:面向核心部件高性能長壽命服役需求,針對不同材料/零件結構,提供激光噴丸表面強化工藝解決方案與加工服務,支撐航空、航發、核電等領域的應用需求。

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● 航發葉片激光噴丸強化



▲ 激光噴丸成形:主要用于大型薄壁構件的無模柔性成形與校形,針對不同尺寸和形狀壁板,提供“測量-規劃-成形”一體化工藝方案和成形加工服務,可滿足航空、航天、軌道交通等領域大型整體構件的成形需求。

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● 機車車頭鋁合金蒙皮(1.0×0.5 ㎡)

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● 大型鋁鋰合金壁板(3×2㎡)



▲ 超快激光精密微加工:金屬、玻璃、陶瓷等材料三維微結構的超快激光精密制孔、切割以及薄膜圖案化,如錐頂直徑10um高度500um的大面積多孔玻璃微錐陣列加工。

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● 超快激光微納結構加工



二、激光加工裝備核心部件研制


針對高能脈沖激光加工需求,研制激光噴丸智能控制器、激光噴丸“測量-規劃-成形”一體化裝備等,可用于激光噴丸強化、激光噴丸成形、脈沖激光加工材料去除等。


1.激光噴丸強化智能控制器


針對復雜薄壁結構件,基于UG-CAM和手眼標定實現復雜型面的工業機器人軌跡規劃。研發中心自主研制的激光噴丸智能控制器實現激光器出光-機器人運動協調控制和激光出光-出光反饋閉環控制,實現目標位置和特定時刻激光脈沖精準觸發,最高頻率能達到50Hz?;跈C器學習算法實現工藝質量智能在線多傳感實時監測,脈沖聲場辨識準確率在95%以上。


● 激光噴丸智能控制器應用



2.大型整體壁板激光噴丸“測量-規劃-成形”一體化裝備

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● 激光噴丸“測量-規劃-成形”一體化裝備


可應用于飛機壁板、機車蒙皮等領域的激光噴丸成形智能化自動化控制,實現“測量-規劃-成形”一體化閉環流程?;陔p目視覺在位尺寸測量與反饋,測量精度<0.3mm,檢測效率5min/m2,檢測結果三維可視化;基于固有矩理論,根據形狀偏差規劃激光噴丸工藝參數和噴丸路徑,可實現曲率半徑500mm以上的大型整體壁板成形;大幅面動態掃描裝置,最大掃描范圍1mx1m,具備光斑矯形和聚焦功能,保證激光投射到工件任意位置保持相同的光斑形狀和尺寸。

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● “測量-規劃-成形”一體化閉環流程


3.飛秒激光加工光學模塊設計


激光掃描加工、光斑整形、同軸顯微聚焦加工光路設計,可實現振鏡高速掃描與顯微聚焦組合的高效精密雙工位加工、加工激光光斑形狀可編程調控、加工過程“泵浦-探測”明/暗場原位觀測等功能。

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三、激光加工裝備整機系統集成


研發中心擁有激光加工裝備整機系統集成的工程技術團隊,具備與工業機器人、各類運動平臺集成能力,可以根據需求定制各類脈沖激光加工裝備。

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● 自動化激光噴丸裝備


截至目前,激光研發中心上述相關研發成果已在上飛、商發、航天八院、成飛、中車等企業中應用,并取得良好反響。激光研發中心將在此基礎上,進一步聚攏優勢資源,加大科研攻關力度,力求為更多企業提供更多、更好用、更可靠的產品和創新技術解決方案,為平臺發展添磚加瓦。




聯系團隊:

聯系人:李志

電話|+86-15026665253

郵箱|lizhi@spsm.net.cn


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